Docker Swarm 经济高效的容器调度

我们每天在数百台服务器上运行成百上千个容器。我们面临的最大挑战之一是怎样高效地调度容器。从这个意义上说，调度是管理容器分配到一组服务器，以保持平稳的运行。因为我们调度的容器是客户应用程序的组件，我们必须在了解它们的运行特性前调度它们。

差的调度方法会导致以下两种可能的结果之一：

1. 过多的资源配置——意味着更高的成本。
2. 过少的资源配置——意味着用户的稳定性差。

正确的资源配置很重要，可以在成本高效的状况下，给用户提供最好的用户体验。

随机

开始，在原始产品中使用相同的调度方法。这个方法（在Docker Swarm存在以前）没有以任何方式限制容器，只是简单地随机选择一个服务器。

然而，运行全栈环境和运行代码段是完全不同的事——我们很快看到，这个解决方案不理想。我们的服务器经常因繁忙导致CPU过载和内存不足。

硬限制

我们一起根据需要定义了一个新的调度器。我们知道不能再随机选择服务器；我们需要的东西，可以限制资源，理想情况下，是很容易部署的。

幸运的是，Docker Swarm拥有全部这些品质，并且最近准备发布了。我们使用扩展调度策略，以减少服务器故障中丢失的容器数量。我们还设置了基于镜像的相似关系，相似的容器可以运行在同样的盒子里。

我们用Datadog的Docker intergration来更详细地看我们的容器如何使用资源。Datadog包括所有我们需要的数据，用来描述每个容器的RAM/CPU使用率和每个服务器的磁盘使用率。

使用这个数据，我们发现内存是限制因素（不是CPU或磁盘），因此，我们决定用硬内存限制来调度我们的容器。我们看Datalog的内存分配，设置我们的硬限制在99个百分点，在1GB。我们还可以手动重写这个基于每个容器的限制。

这个方法非常好！我们不再看到我们的服务器内存不足，或因超载而运行缓慢。

软限制

享受由这个新发现带来的稳定性一段时间后，我们注意到，我们在服务器上预留了非常大量的资源。大多数容器实际的内存使用率远远低于我们硬限制的1GB。这意味着我们付出的比实际使用的多很多。

我们想要更有效率，又不损失稳定性。降低硬限制不是一个选项，因为需要内存的应用会因为这个限制而崩溃。

我们需要一种基于估计的限制，在必要时又可以被超越的调度方法。值得庆幸的是，Docker提供了一个内存预留选项来设置软内存限制。当设置软限制时，容器可以自由地使用和它需要的一样多的内存，但是，当服务器上有内存争用时，Docker会试图缩减内存回到软限制值。基于软限制的调度会减少我们的浪费，并设置一个硬限制来阻止失控。然而，Swarm没有这个功能，所以是需要我们使用GO语言的时候了。我们划分Swarm建立定制版本，调度内存预留，而不是硬限制内存。再次使用Datadog收集的数据，我们基于概率选择理想的软限制，并设置硬限制到我们见过容器使用的最大值。这个方法显著地减少了浪费，而且没有影响到稳定。

动态范围和超越

在Docker1.12.0版中，最酷的一个功能之一是调度软限制的能力。虽然它仍等待发布，我们已经提前尝试了它，可以简便地用docker service create --reserve-memory <SOFT_LIMIT>来使用软限制调度。

鉴于软内存限制的成功，我们的下一步是为每个容器动态地选择软限制和硬限制。因为所有的数据都输送到了Datadog，我们可以运行一个查询，得到理想的软硬限制，来保持容器稳定运行而不浪费资源。敬请关注这个博客，我们一有结果就会让您知道！